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1、 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 1 of 7 Rev4 QU80 和 QU100 安装焊接方案 质量部焊接室 2013-03-08 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 2 of 7 Rev4 内 容 1. 适用范围 2. 焊前准备 3. 控制变形措施 4. 焊接过程 5. 焊后热处理 6. 焊接安全注意事项 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 3 of 7 Rev4 1. 适用范围 本方案仅适用于中远 （启东） 海洋工程有限公司 QU80 和 QU100 轨道的安装焊接。 2. 焊前准备 2.1 采用手工焊条电弧焊（SMAW）LB-52U 打底焊，J607RH 焊
2、接轨底、轨腰和部分轨头，焊条规格3.2mm，直流反接；轨头盖面焊接采用3.2mm 的耐磨焊条D287，直流反接。焊条在使用前应进行烘焙，烘焙温度 350，恒温 1 小时。烘焙后的焊条存放于 120的恒温箱中。焊条从恒温箱中取出后应立即放入事先预热的焊条保温桶中 （保温桶的预热温度为 120， 在使用过程中， 桶内温度不得低于 70） ，保温桶应通电加热。焊条使用时应随用随取，并随手盖上焊条筒盖子。 2.2 将钢轨端头及其周围 25mm 范围内打磨干净，露出金属光泽，不得有油、锈、漆等污物。 2.3 工具准备：大头烤炬 24 把（具体视施工组织而定，一个接头的焊接需配备两把烤炬，作为辅助加热设备
3、，当电加热带出现故障时备用） ，电加热带，热电偶，温控柜，氧气和乙炔气体，钢垫板（推荐规格 200X120X5/200X120X10，现场可根据实际情况自定规格数量） ，压板，压板螺栓，轨腰和轨头焊接时使用的经过预制的托板和夹板（尺寸自定） ，直钢板尺，尖头渣锤，铜锤（除打底和盖面焊道外，用于去应力敲击） ，钢丝刷，角向磨光机，测温工具，保温岩棉等。 2.4 模拟焊接及热处理试验。 试验的目的之一是验证在拟定的工艺规范参数下所焊接的接头无裂纹、未熔合及夹渣等缺陷；目的之二是确定反变形量：记录焊接前反变形量及轨底、轨腰和轨头焊接过程中基础数据的变化。所有的测量均在焊接件冷却到环境温度之后，且在日
4、落之后进行。 3. 控制变形措施 为防止轨道焊接后，接头产生角变形，应在焊接前采取反变形措施：将钢轨端头垫起一定的高度以保证在焊接完毕后，钢轨能保持平直。为此，我们按照图 1 所示的做法，预先用碳钢垫板将钢轨端头垫起 30 mm，利用已制作好的预埋螺栓和压板等联接件，拧紧螺母使钢轨固定在已经预制好的垫板（已经调平）上；每一钢轨接头附近应至少设置 4 处固定点 （固定点距离轨道端头 500mm,固定点间距 2500mm,压板距端头 230mm，码板的材料壁厚40mm） 。当焊完轨道底部以后，松开压板，将钢轨端头的垫起高度降低到 10-15 mm，再拧紧压板螺母。当焊接轨道腰部时，逐渐降低垫板高度
5、，当轨腰部分焊完时应拆除全部垫板并松开压板，此时钢轨接头处应该有很小的上翘值，在焊接轨头过程中，根据钢轨恢复平直的情况，决定是否再拧紧压板螺母。在全部施焊过程中，需随时用直钢板尺检查钢轨接头的变形情况， 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 4 of 7 Rev4 随时调整接头的高度和松紧压板来控制钢轨接头的变形。 在施焊前固定钢轨接头时，两根钢轨端头之间所留的间隙是上宽下窄，以轨底间隙为准，不得小于 12mm，也不宜过宽，一般控制在 19-21mm 范围内，在调整固定钢轨端头时，除了保证端头间隙的尺寸外，还必须使两根钢轨端头对齐，不得有歪扭和错开等现象, 高低差和错位差不超过 0.5m
6、m。在焊接前与施焊过程中，应严格检查并确保两根钢轨中心线的位置在一条直线上，以防止轨道焊接完毕时出现长度方向上的弯曲现象。轨道的参数如图 2，焊接轨腰和轨头时的托板和夹板布置见图 3. 轨道分段预制时装配焊接方法 24220124m长的反变形量为30mm30紫铜板T=5mm碳钢板T=5mm碳钢板T=10mm轨道轨道保温岩棉碳钢垫块L型板(见下详图)铁楔轨头轨腰轨底经调平的工作平台（钢板厚度50mm）500mm 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 5 of 7 Rev4 轨道分段合拢时装配焊接方法 图 1 焊接反变形措施 型号 b b1 b2 S h h1 h2 A （cm2）W （Kg
7、/m）QU70 70 76.5 120 28 120 32.5 24 67.3 52.8 QU80 80 87 130 32 130 35 26 81.13 63.69 QU100 100 150 38 150 113.32 88.96 QU120 120 129 170 44 170 45 35 150.44 118.1 图 2 轨道的参数 bb2h1hSh224220124m长的反变形量为30mm30紫铜板T=5mm碳钢板T=5mm碳钢板T=10mm轨道轨道保温岩棉碳钢垫块L型板(见下详图)铁楔轨头轨腰轨底压板、垫板及固定螺栓(对称分布) 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 6 o
8、f 7 Rev4 图 3 托板和夹板的布置 4. 焊接过程 4.1 预热 采用电加热带在轨道两端头同时预热。预热温度为 300-350（并在焊接中维持此温度） ，预热范围为两侧待焊接接头及其各自附近不小于 100mm 范围，测温点距接头部位不小于 76mm，测温位置尽量在加热面的相反侧，测温时机为移开热源后的60 秒钟之后，可选择的测温工具（按照优先顺序）为：热电偶/接触式测温仪/测温笔/远红外测温仪。 4.2 焊接 焊接轨道接头的顺序是由下而上，即按照轨底轨腰轨头的顺序逐层逐道堆焊焊接，最后修补周围焊缝表面。 4.2.1 轨底的焊接 采用3.2 的 LB-52U 打底及热焊（共 2 层） ，
9、然后采用3.2 的 J607RH 焊条继续填充，电流 100-120A，电压 21-23V，焊接速度 80-100mm/根焊条。轨底的垫板规格可以按照 2.3 条及图 1 的推荐选用，也可以根据图 2 中的轨道截面尺寸现场自定，轨底垫板下面预先铺上干燥并足够厚的保温棉，以利于焊接时保持层间温度，防止空淬。以后各层也可以使用4.0 的 J607RH 焊条，电流 130-150A，电压 22-24V，焊接速度 120-140mm/根焊条。每层焊完必须把焊渣清除干净才能继续烧焊。 4.2.2 轨腰和轨头的焊接 采用3.2或4.0的J607RH焊条。 也可以采用4.0的J607RH， 此时电流130-
10、150A，电压 22-24V，焊接速度 120-140mm/根。焊接顺序为从腰下部向上部施焊，每层焊完必须把焊渣清除干净才能继续烧焊。轨头焊接时，采用耐磨焊条 D287（3.2，焊接规范参数与3.2 的 J607RH 焊条相同）焊接最后的 2-3 层，且焊接厚度不得小黄铜托板 中远船务（启东）海洋工程有限公司 Page 7 of 7 Rev4 于 8mm. 整个截面焊接完成后， 使用3.2 的 J607RH 对焊缝周围表面未焊接饱满处进行补焊处理（修补过程中，必须保证接头的温度在预热温度之上） 。 4.2.3 轨底表面处理方案 焊接完成后，由于轨道底部焊前存在倒角，因此必须进行轨底表面的补焊。
11、补焊时的要求与前面所诉相同。 4.2.4 焊接接头检验及俢磨要求 焊后 48h，对轨道的表面和两侧面的焊缝进行磨平处理。当焊缝凸起过大时，用角向磨光机进行打磨处理，直到与轨头齐平，最后用锉刀或砂纸将表面磨光，然后对接头进行目测检查有无裂缝等缺陷， 最后对磨平的焊缝表面进行渗透探伤 （PT） 。焊缝的外观检验按 AWS D1.1/D1.1M:2010, 第 4.9.1.1 条验收；表面 PT 按 ASME B31.3, 表 341.3.2A 验收。如有缺陷及时修补焊接，焊接工艺过程按照前述的 2-4 条执行。 4.2.5 轨道焊接过程中的注意事项 a）焊接过程中，尤其在轨底的焊接时，应尽可能的采
12、用一根焊条焊完每道焊道以避免因接续焊条而断弧，相邻两道焊道的焊接方向应相反； b）每个轨道接头的焊接工作应连续进行，以利于轨道端头在较高的温度下焊接（300-350） ； c）在焊接后，当消除应力热处理后尚未冷却前，必须防止雨水等淋湿；烧热的紫铜垫板可以取下沾水冷却，以便于接下来使用。 d）轨道焊接前，必须设置有效的防风和防雨、雪棚。 5. 焊后热处理 钢轨端头在焊接完成后的消除应力热处理是提高焊接质量的重要措施，尤其对于在较低环境温度下进行焊接的轨道。消除应力热处理采用电加热带，应尽可能使轨道全截面加热均匀，要特别注意轨底的保温棉厚度及干燥，消除应力热处理的温度为520-550（详见热处理工艺卡） ，从焊缝中心算起两侧各 120mm 作为控制温度的范围。消除应力热处理的温度达到后，恒温加热必须保证在 1 小时以上，然后用事先准备好的干燥的保温棉包好并捆扎于加热区域，进行保温缓冷，直到接头冷却到环境温度。热处理后，清除轨道焊缝表面的氧化皮，然后进行 PT，要求同 4.2.4 条。 6. 焊接安全注意事项 所有现场的施工人员及相关人员应遵守中远船务 （启东） 海洋工程有限公司的安全规章制度。
